CN113589217A - 智能电表缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电表缺陷检测装置，涉及电表检测设备技术领域，包括：图像采集设备、图像处理系统、图像识别系统和报警装置；所述图像采集设备采集智能电表的外观图像并传输至图像处理系统；所述图像处理系统对接收到的智能电表的外观图像进行处理，得到用于进行识别检测的智能电表的显示屏图像的待识别字符串并传输至图像识别系统；所述图像识别系统将接收到的待识别字符串与预先存储的基准图像模板的测试字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷；当检测到智能电表存在缺陷时，所述报警装置发出报警信号。本发明提出的智能电表缺陷检测装置，克服了传统人工检测的弊端，减少了人工成本，实现了检测准确度和效率更高的实时在线检测。
Description
技术领域
本发明涉及电表检测设备技术领域，更具体的说是涉及一种智能电表缺陷检测装置。
背景技术
电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力，在我们的生活中起到非常大的作用。电表是供电管理部门用来检测各个用电单位或个人所使用电能的计量设备，是向各个用电单位或个人进行收费的依据。智能电表的计量、控制及交互信息等主要是通过LCD显示屏进行显示，其上面显示的信息准确可靠才能保证电能计量的准确性和可靠性，但是LCD显示屏的生产安装等工艺中难免会造成缺陷，比如：LCD显示屏不能正常的点亮熄灭，或出现断码、少字、模糊等情况，会严重影响计量信息的传达，因此对智能电表进行缺陷检测是非常必要的。
目前对电表缺陷的检测基本上都是依靠人为观察进行的，采用人工检验方法通常会受检验人员主观影响，容易出现误检漏检，准确度和效率都不高，工序繁多，费时费力，生产成本太高，检测速度慢，难以满足现代生产的要求，因此，如何克服传统人工检测的弊端，减少人工成本，实现检测准确度和效率更高的实时连续在线检测是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种智能电表缺陷检测装置，克服了传统人工检测的弊端，减少人工成本，实现了检测准确度和效率更高的实时连续在线检测。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能电表缺陷检测装置，包括：图像采集设备、图像处理系统、图像识别系统和报警装置；
所述图像采集设备采集智能电表的外观图像，并传输至所述图像处理系统；
所述图像处理系统对接收到的所述智能电表的外观图像进行处理，得到用于进行识别检测的智能电表的显示屏图像的待识别字符串，并传输至所述图像识别系统；
所述图像识别系统将接收到的所述待识别字符串与预先存储的基准图像模板的测试字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷；
所述报警装置，用于当检测到智能电表存在缺陷时，发出报警信号。
上述的技术方案公开了智能电表缺陷检测装置的具体结构设置，对采集的智能电表的外观图像进行实时检测，克服了传统人工检测的弊端，减少了人工成本。
优选的，还包括存储器，用于预先存储电表种类及不同种类电表的基准图像模板；除此之外，存储器中还保存了不同电表的红外通信地址、测试字符串等。
优选的，所述图像采集设备为高清摄像头，所述高清摄像头对智能电表进行拍摄并输出智能电表的外观图像。
优选的，还包括照明设备，在所述图像采集设备采集智能电表的外观图像时，通过光源控制器调节亮度，以获得清晰度最高的图像。
优选的，所述图像处理系统与所述图像采集设备相连，所述图像处理系统包括图像显示部件、滤波处理模块、灰度化处理模块、背景切割模块、图像切割模块；
所述图像显示部件，用于显示对所述智能电表的外观图像进行图像处理的过程；
所述滤波处理模块，用于提高所述智能电表的外观图像的质量，去除噪声，得到滤波图像；
所述灰度化处理模块与所述滤波处理模块相连，用于对所述滤波图像进行灰度化处理，得到灰度化图像；
所述背景切割模块与所述灰度化处理模块相连，根据目标区域定位对所述灰度化图像进行分割，将所述灰度化图像中的背景剔除，得到用于识别检测的智能电表的显示屏图像；
所述图像切割模块与所述背景切割模块相连，对所述智能电表的显示屏图像进行分割，提取单个字符图像，生成待识别字符串。
上述的技术方案公开了图像处理系统的具体结构设置，对智能电表的外观图像进行降噪、灰度化处理、背景剔除后得到智能电表的显示屏图像，再将其进行分割得到用于检测识别的字符串，对初始图像进行上述一系列处理，检测精度和检测效率更高。
优选的，所述图像识别系统与所述图像处理系统连接，所述图像识别系统包括电表类型检测模块、计算机控制系统；
所述电表类型检测模块，将所述智能电表的显示屏图像与预先存储的基准图像模板逐一进行匹配，将匹配成功的基准图像模板对应的电表类型输出到存储器中进行保存；
所述计算机控制系统，根据所述电表类型检测模块确定的电表类型在所述存储器中查找该电表类型对应的测试字符串，并与待识别字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷。
上述的技术方案公开了图像识别系统的具体结构设置，首先确定检测的电表类型，再判断待识别字符串与此种电表预先存储的测试字符串是否相同，确定智能电表是否存在缺陷。
优选的，所述报警装置为扬声器，当检测到智能电表存在缺陷时，所述扬声器播放语音提示文件。
优选的，所述报警装置为LED灯，当检测到智能电表存在缺陷时，所述LED灯亮灯。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种智能电表缺陷检测装置，对采集的智能电表的外观图像进行滤波处理、灰度化处理、背景切割、图像切割等一系列操作，实现了对智能电表更加准确高效的检测，克服了传统的人工检测的弊端，减少劳动成本，实现智能电表缺陷的实时检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的智能电表缺陷检测装置的结构示意图；
附图标记：1-图像采集设备、2-图像处理系统、3-图像识别系统、4-报警装置、21-图像显示部件、22-滤波处理模块、23-灰度化处理模块、24-背景切割模块、25-图像切割模块、31-电表类型检测模块、32-计算机控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础，它除了具备传统电能表基本用电量的计量功能外，还具有双向多种费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信、防窃电等智能化的功能。智能电表一直是电力系统的重要组成部分，而智能电表的有效运用离不开检测工作的有效进行，因此，智能电表的检测问题得到了越来越广泛的关注。
本发明实施例公开了一种智能电表缺陷检测装置，如图1所示，包括：图像采集设备1、图像处理系统2、图像识别系统3和报警装置4；
该智能电表缺陷检测装置的工作过程：首先，图像采集设备1采集智能电表的外观图像，传输至图像处理系统2；然后，图像处理系统2对接收到的智能电表的外观图像进行处理，得到用于进行识别检测的智能电表的显示屏图像的待识别字符串，传输至图像识别系统3；再然后，图像识别系统3将接收到的待识别字符串与预先存储的基准图像模板的测试字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷；当检测到智能电表存在缺陷时，报警装置4发出缺陷报警信号。
其中，图像处理系统2与图像采集设备1相连，具体的，图像处理系统2包括图像显示部件21、滤波处理模块22、灰度化处理模块23、背景切割模块24、图像切割模块25；
在图像处理系统2中对接收的智能电表的外观图像进行处理的工作过程：首先，滤波处理模块22先对智能电表的外观图像进行处理，提高图像质量，去除噪声，得到滤波图像；然后，灰度化处理模块23对滤波图像进行灰度化处理，得到灰度化图像；再然后，背景切割模块24根据目标区域定位对灰度化图像进行分割，将灰度化图像中的背景剔除，得到用于识别检测的智能电表的显示屏图像；之后，图像切割模块25再对智能电表的显示屏图像进行分割，提取单个字符图像，生成待识别字符串；上述一系列对智能电表的外观图像进行处理的过程都在图像显示部件21上进行显示。
图像中存在的噪声会严重影响图像纹理、形态和灰度特征的提取，影响缺陷检测结果。图像滤波去噪方法主要有均值滤波、中值滤波、低通滤波和高通滤波，其中：均值滤波是线性滤波，在去除噪声的同时会破坏图像细节部分，使图像变得模糊，削弱边界信息；中值滤波可以做到既去除噪声又能保护图像的边缘，能够很好地去除脉冲噪声；高斯滤波对高斯噪声非常有效，但削弱了边缘信息。
其中，图像识别系统3与图像处理系统2连接，具体的，图像识别系统3包括电表类型检测模块31、计算机控制系统32；电表类型检测模块31将智能电表的显示屏图像与预先存储的基准图像模板逐一进行匹配，将匹配成功的基准图像模板对应的电表类型输出到存储器中进行保存；计算机控制系统32根据电表类型检测模块31确定的电表类型在存储器中查找该电表类型对应的测试字符串，并与待识别字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷。
进一步的，该装置还包括存储器，用于预先存储电表种类及不同种类电表的基准图像模板；在进行图像识别检测的时候，提取存储器中预先存储的基准图像模板对应的测试字符串，让其与智能电表的待识别字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷。
在一实施例中，图像采集设备1为高清摄像头，高清摄像头对智能电表进行拍摄并输出智能电表的外观图像。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G、5G等，透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵，成像效果比塑胶镜头好，但大多摄像头产品为了降低成本，一般采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头；同时，摄像头针对中高端产品分别采用了CCD和CMOS感光芯片，大大满足各大消费群体；在主控芯片上，普遍采用(DSP)中星微最好的主控芯片。
在一实施例中，该装置还包括照明设备，在图像采集设备1采集智能电表的外观图像时，通过光源控制器调节亮度，以获得清晰度最高的图像。而且，由于智能电表显示屏的特性，图像采集时摄像头倾斜一定角度拍下的图像更有利于图像处理识别。
具体的，报警装置4可以为扬声器或LED灯；当检测到智能电表存在缺陷时，扬声器播放语音提示文件，向人们发出语音警示；当检测到智能电表存在缺陷时LED灯亮红灯，没有缺陷时亮绿灯。
智能电表检测装置还包括红外通信接口，其工作原理是红外通信，红外波段中900nm-1000nm是红外通信常用的波段，而940nm是用的最多的波段，发射装置将二进制信号高频调制后通过红外线发射管IR333发射出去，被红外线接收器PT333接收，再解调为原来的信息，这就是红外通信的过程。设置红外通信接口能够有效的实现抄表、编程、校时、数据管理等功能，拥有可靠、直观、简便、廉价的各种优点。
进一步的，该装置还可以设置复位模块，在检测装置不工作或想要停止工作时，复位模块可以将检测装置中的各个部件恢复到默认状态，也就是出厂状态。
进一步的，设置用户信息采集模块和无线通信接口，用户信息采集模块通过智能电表上的条形码获取用户信息，当检测到智能电表存在缺陷发出报警信号后，通过无线通信接口将用户信息无线发送给管理部门的服务器终端。
目前对电表缺陷的检测基本上都是依靠人为观察进行的，采用人工检验方法通常会受检验人员主观影响，容易出现误检漏检，准确度和效率都不高，工序繁多，费时费力，生产成本太高，检测速度慢，难以满足现代生产的要求。而本发明提供的智能电表缺陷检测装置，对采集的智能电表的外观图像进行滤波处理、灰度化处理、背景切割、图像切割等一系列操作，实现了对智能电表更加准确高效的检测，克服了传统的人工检测的弊端，减少了劳动成本，实现了智能电表缺陷的实时检测。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，包括：图像采集设备、图像处理系统、图像识别系统和报警装置；
所述图像采集设备采集智能电表的外观图像，并传输至所述图像处理系统；
所述图像处理系统对接收到的所述智能电表的外观图像进行处理，得到用于进行识别检测的智能电表的显示屏图像的待识别字符串，并传输至所述图像识别系统；
所述图像识别系统将接收到的所述待识别字符串与预先存储的基准图像模板的测试字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷；
所述报警装置，用于当检测到智能电表存在缺陷时，发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，还包括存储器，用于预先存储电表种类及不同种类电表的基准图像模板。
3.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集设备为高清摄像头，所述高清摄像头对智能电表进行拍摄并输出智能电表的外观图像。
4.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，还包括照明设备，在所述图像采集设备采集智能电表的外观图像时，通过光源控制器调节亮度。
5.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，所述图像处理系统与所述图像采集设备相连，所述图像处理系统包括图像显示部件、滤波处理模块、灰度化处理模块、背景切割模块、图像切割模块；
所述图像显示部件，用于显示对所述智能电表的外观图像进行图像处理的过程；
所述滤波处理模块，用于提高所述智能电表的外观图像的质量，去除噪声，得到滤波图像；
所述灰度化处理模块与所述滤波处理模块相连，用于对所述滤波图像进行灰度化处理，得到灰度化图像；
所述背景切割模块与所述灰度化处理模块相连，根据目标区域定位对所述灰度化图像进行分割，将所述灰度化图像中的背景剔除，得到用于识别检测的智能电表的显示屏图像；
所述图像切割模块与所述背景切割模块相连，对所述智能电表的显示屏图像进行分割，提取单个字符图像，生成待识别字符串。
6.根据权利要求2所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，所述图像识别系统与所述图像处理系统连接，所述图像识别系统包括电表类型检测模块、计算机控制系统；
所述电表类型检测模块，将所述智能电表的显示屏图像与预先存储的基准图像模板逐一进行匹配，将匹配成功的基准图像模板对应的电表类型输出到存储器中进行保存；
所述计算机控制系统，根据所述电表类型检测模块确定的电表类型在所述存储器中查找该电表类型对应的测试字符串，并与待识别字符串进行比较，判断智能电表是否存在缺陷。
7.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，所述报警装置为扬声器，当检测到智能电表存在缺陷时，所述扬声器播放语音提示文件。
8.根据权利要求1所述的一种智能电表缺陷检测装置，其特征在于，所述报警装置为LED灯，当检测到智能电表存在缺陷时，所述LED灯亮灯。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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